AMD x86-64 interjú

Valójában milyen processzor is az AMD Hammer? Erről kérdezte a PC Watch Japan Bob Mittont, az AMD vállalati termékekkel foglalkozó marketingesét.

HWSW Megjegyzés: Tekintve, hogy Bob marketinggel foglalkozik, a beszélgetésben elhangzottak több helyen szakmailag vitathatók.

Kérdés: Hogy áll a Hammer fejlesztése?

Válasz: Már véglegesítettük a chip elrendezését. A terveink szerint év végére átvizsgáljuk és kijavítjuk az esetleges hibákat, jövőre kezdődik a próbagyártás. Akkorra már többet tudok mondani a chipről.

Kérdés: A Hammer 0,18 vagy 0,13 mikronos technológiával készül?

Válasz: Kezdetben 0,18 majd később 0,13 mikronos lesz a csíkszélesség.

Kérdés: A 32 bites és 64 bites teljesítmény mennyiben fog különbözni?

Válasz: Az x86-64 teljes 64 bites architektúra. Nincsenek benne dedikált 32 bites részek. A processzor adatbuszai 64 bitesek, és a Hammert úgy terveztük, hogy 32 bites módban csak az alsó 32 bitet használja. A hardver egyforma módon működik 64 lés 32 bites módban. Ezért a teljesítmény is ugyanakkora lesz.

A Hammer nem két egybeépített 32 bites processzor. 32 bites módban nem kerül két 32 bites adat egy 64 bites helyre. Ez első látásra ugyan javítaná a teljesítményt, de vannak hátrányai is. Speciális vezérlőegység kellene ami túl bonyolulttá tenné a processzor felépítését.

Úgy döntöttünk, egyszerűen csak beépítünk egy 32 bites módot a 64 bites architektúrába. Hisszük, hogy az egyszerűbb tervezéssel nagyobb teljesítményt érhetünk el. Tehát a teljesítmény mindkét módban azonos azaz 32 biten is nagyon erős lesz.

Kérdés: 32 bites módban a Hammer gyorsabb lesz az Athlon-nál?

Válasz: Ugyanolyan gyors, vagy gyorsabb.

Kérdés: Ha a következő processzort is 32 bitesnek tervezték volna, tovább növelhették volna a teljesítményt?

Válasz: Tervezhettünk volna egy 32 bites processzort, ami csak kicsit lenne kisebb, mint a Hammer. De ennek semmi köze a teljesítményhez. Egy csak 32 bites processzor kevesebb, mint 10%-kal lenne kisebb a Hammer-nél. A különbség minimális. Ha két processzort terveztünk volna, egy 64 és egy 32 bitest, két tervezőcsapatra lett volna szükség és a két különböző architektúra némileg megzavarná a vásárlóinkat. Ezért döntöttünk úgy, hogy olyan 64 bites architektúrát tervezünk, amit mindenki használhat.

Kérdés: A Hammer processzor tulajdonképpen az Athlon mag 64 bites változata vagy vannak más változtatások is, például hosszabb pipeline?

Válasz: Mi az AMD-nél úgy tekintünk a Hammerre, mint egy nyolcadik generációs CPU-ra. Nagy különbségek vannak az Athlon és a Hammer között. A hivatalos bejelentéskor majd kiderül, mennyi új technológiát is alkalmaztunk benne. Ez persze nem azt jelenti, hogy a Hammernél ne vettük volna figyelembe az Athlon-nal szerzett tapasztalatainkat. És ugyanúgy mint az Athlon, a Hammer is képes lesz majd teljes 32 bites módban működni, olcsó lesz és a gyártók könnyen tudják majd alkalmazni.

Kérdés: Ezek szerint a Hammer teljesen új tervezés az Athlon-hoz képest?

Válasz: A kialakítások nagyban különböznek. Sok alkatrészt, mint például a végrehajtó vagy I/O egységeket teljesen átterveztünk. De a működés alapjai megegyeznek, a terv alapjai nem térnek el gyökeresen egymástól.

[oldal:Hammer-változatok és SSE támogatás]

Kérdés: Az AMD szerint a 64 bites architektúrát szervereken és munkaállomásokon kívül asztali PC-kben is lehet majd alkalmazni?

Válasz: Az Intel IA-64 architektúra kizárólag szerverek számára készül. Az x86-64 nem hordoz ilyen korlátokat. Miután az alkalmazás költségei nagyon alacsonyak lesznek, az x86-64 chipeket könnyen lehet majd asztali gépekben használni.

Kérdés: Ez azt jelenti, hogy a Hammer családnak lesznek mobil és asztali verziói, ugyanúgy, mint az Athlon esetében?

Válasz: Valószínű. Az x86-64 alkalmazási területeit a piaci igényekhez igazítjuk. Az asztali gépek esetében a video és grafikai alkalmazások egyre gyorsabb CPU-t kívánnak. Még az sem kizárt, hogy a technológia átkerül a kéziszámítógépekbe és tenyérgépekbe. Például ha egy mobiltelefonról csatlakozunk valamifajta hálózathoz, a 64 bites kódolás és dekódolás hasznos lehet.

Kérdés: Először a szerver vagy az asztali verzió jelenik meg?

Válasz: Az első Hammer processzorokat munkaállomások és nagyteljesítményű asztali gépek számára tervezzük. Ezután jönnek a szerver, asztali és mobil változatok. A sorrend gyakorlatilag ugyanaz, mint az Athlon estében. De ez persze sok időt vesz majd igénybe.

Kérdés: Az AMD a Linuxos világban elég nagy támogatottságnak örvend, de az asztali PC-k esetében nem jönne rosszul a Microsoft támogatása, igaz?

Válasz: Természetesen szükség lesz a Microsoft támogatására. Komoly megbeszéléseket folytatunk velük. És már eljuttattuk hozzájuk a specifikációkat.

Kérdés: Az x86-64 architektúra specifikációjában szerepelnek SSE regiszterek. Ez azt jelenti, hogy az a Hammer támogatja az SSE utasításkészletet?

Válasz: A Hammer támogatja az SSE2-t. De nem úgy, ahogy azt az Intel beépítette. Az IEEE lebegőpontos utasításokat támogatja a "long mode". Az egyik ok, amiért ez szükséges, hogy az x87 lebegőpontos utasítások különböznek az IEEE lebegőpontos utasításoktól. Ha mindkettőt használni szeretnénk, új utasításkészletre van szükség. Gondoltunk arra is, hogy alkotunk egyet, de ezzel is vannak problémák. A filozófiánk egy olyan API és architektúra alkalmazása, amelyet a programozók már jól ismernek. Ezért egy saját API kifejlesztése helyett az SSE2 alkalmazása mellett döntöttünk, mert ezt mindenki könnyebben érti. Ez egy széles körben elterjedt szabvány, ezért esett rá a választásunk.

Kérdés: Ez ugyanaz a dolog, amit a tavalyi bejelentésben "Technical Floating Point" néven szerepelt?

Válasz: Igen, a TFP az SSE.

Kérdés: Csak a lebegőpontos műveleteket alkalmazták? A SIMD egész műveleteket is elvégzi majd?

Válasz: A többi utasítást csak az Intel támogatja.

Kérdés: A 3DNow! támogatás továbbra is megmarad?

Válasz: 32 bites módban támogatva lesz a 3DNow! 64 bites "long" módban 64 bites egész műveleteket és SSE lebegőpontos műveleteket használ a Hammer.

Kérdés: Az SSE2 és x87 végrehajtóegységek azonosak?

Válasz: Erre most nem válaszolhatok.

[oldal:Néhány szó az Intelről]

Kérdés: Az IA-64 esetében az Intel nem csak egyszerűen 64 bitre váltott, hanem egy teljesen új architektúrát is bevezetett. Mit gondol erről?

Válasz: Nem tudok egyetérteni a megközelítéssel. Az Intel szerint a teljesítménynövekedés az utasítás-szintű párhuzamosításból (Instruction Level Parallelism - ILP) ered. Ez csak akkor igaz, ha az ILP-t hatékonyan alkalmazzák. Véleményem szerint az ILP csak kevés alkalmazásban hatékony.

Régebben az volt az elmélet, hogy a RISC architektúrák gyorsabbak a CISC architektúráknál. De RISC esetében a kódméret nagyon megnő ezért a memóriaelérés kritikus. Ezért nem sokkal gyorsabb a CISC-nél. Ma az Athlon gyorsabb, mint a leggyorsabb RISC processzorok. Ezt figyelembe véve világos, hogy az ILP nem eredményez túl nagy teljesítménynövekedést. Ha ez nem lenne igaz, az x86 architektúrát már régen kiszorították volna a RISC gépek. Hisszük, hogy az utasításkészlet megváltoztatása helyett sokkal fontosabb a jelenlegi utasítások hatékony alkalmazása.

Kérdés: Az Intel szerint az x86 utasításkészlet a teljesítménynövekedés korlátja. Ön mit gondol?

Válasz: Ez az ő álláspontjuk. De mi előttük járunk, ami az x86 technológiákat illeti. És nem azért, mert megváltoztattuk az utasításkészletet. Ha az Intel szerint meg kellene változtatni az utasításkészletetet, akkor dobniuk kellene a Pentium processzoraikat. De nem fognak így tenni. Ezért amit állítanak, az nehezen hihető.

Kérdés: Úgy gondolja, hogy az IA-64 architektúra nem lesz sikeres?

Válasz: Az IA-64 egy nagyon nagy méretű chip. Csak high-end szerverekben lehet egy ilyet elképzelni. A gyártási költségek nagyon magasak lesznek. Szoftvereket is nehéz portolni rá. Ezért a Merced piaca nagyon szűkös lesz és az Intel számára csak nagyon lassan térül meg a befektetés. Az architektúrájuk és üzleti taktikájuk üzleti szempontból nem jó.

A Merced-del összehasonlítva az AMD 64 bites architektúráját nagyon könnyű lesz alkalmazni. Ennek a terméknek nagy lesz a piaca. A megközelítésünket az OEM gyártók és az IT menedzserek könnyen alkalmazhatják.

Kérdés: A Pentium 4 bejelentésekor 1,4 GHz-en fog működni. Az Athlon képes lesz versenyezni vele?

Válasz: Még nem láttam a Pentium 4-et, de az architektúra nem túl impresszív. A magasabb órajel érdekében 20 szakaszos pipeline-t fejlesztettek ki. Ez ugyan lehetőséget at az órajel növelésére, de a hátránya túl nagy. Egy helytelen elágazásbecslés esetén mind a 20 szakaszt újra fel kell tölteni. Ez nagyban visszafogja a teljesítményt. Egy átlagos kód hat utasításonként tartalmaz egy elágazást. Ez a Pentium 4-re nagy többletterhet róhat. Az órajel magas lehet, de a tesztek azt fogják mutatni, hogy a teljesítmény nem növekszik azonos mértékben.

Kérdés: A Pentium 4 a hírek szerint nagyon hamar eléri a 2 GHz sebességet. A Palomino (az új Athlon) eléri a 2 GHz-et?

Válasz: Természetesen. Miért ne érné el?

Kérdés: Az Athlon egy exkluzív cache architektúrát használ. A szerverekbe és munkaállomásokb szánt Mustang is ilyen architektúrára épül?

Válasz: Minden Athlon exkluzív cache architektúrát használ majd.

Kérdés: A két Athlon-t támogató AMD 760MP chipkészletnek hány lába lesz?

Válasz: Nagyjából 900.

Oldalunkon korábban már megjelent egy leírás az x86-64 architektúráról, amely itt olvasható.

Cikkünk a JC News által publikált forráson alapul. Az eredeti anyagot Y. Samuel Arai írta. Közzététel a szerző szíves engedélyével.